菜鳥(niǎo)進(jìn)階必看:如何看懂電源測試項目?
● 判定紋波的標準
Intel在A(yíng)TX12V 2.31規范中規定+12V輸出紋波不得超過(guò)120毫伏,+3.3V與+5V紋波不得超過(guò)50毫伏,這個(gè)量對于大多品牌電源是非常寬裕的,筆者測試過(guò)的絕大多數電源都不會(huì )超過(guò)這個(gè)數值,但幾乎所有山寨電源在滿(mǎn)載時(shí)紋波都會(huì )超標,內部用料設計可想而知。
其實(shí),我們完全可以把電源的紋波圖案和聲音的波譜聯(lián)系到一起。當聲音震動(dòng)頻率十分高時(shí),往往會(huì )出現聲音波譜雜亂甚至高低偏離十分明顯的情況。這和電源紋波中的表現情況是相對一樣的。
Intel ATX12V 2.31對電源紋波的規定
● PBzone輸出紋波測試設定
電源每路輸出負載的紋波值與該路的電流值有很大關(guān)系,一般電源在輕載下紋波是絕不會(huì )超標的,所以我們記錄三種狀態(tài)下的紋波:100%負載、+12V聯(lián)合輸出滿(mǎn)載、+3.3V輸出滿(mǎn)載,+5V輸出滿(mǎn)載。在測試三路輸出滿(mǎn)載時(shí),我們把其中一路按照銘牌標稱(chēng)滿(mǎn)載,另外兩路的電流均設定為2A。
測試紋波使用的數字示波器
紋波測試結果其實(shí)不難看懂,上面兩張圖分別是高頻與低頻的截圖,兩種紋波值相加即為最終結果。請大家單擊一張圖放大,會(huì )發(fā)現圖的最下面一行有兩個(gè)數值,縱向分度值20.0mV,和橫向分度值10.0us。我們只需要關(guān)注mV這個(gè)數值,20.0mV代表Y軸網(wǎng)格每一格等于20mV,第一張圖的波峰與波谷相隔大致一個(gè)網(wǎng)格,就意味著(zhù)10.0us的高頻紋波峰-峰值大約是20mV*1=20mV。此外還要注意代表低頻的10.0ms,即右圖,右圖中除去毛刺后的高頻紋波峰-峰值大約是1個(gè)網(wǎng)格即20.0mV。高頻與低頻相加即為該路輸出的紋波值,兩者相加為40mV,遠遠小于Intel規定的120mV,所以測試結果可以說(shuō)非常優(yōu)秀。
第六:換效率測試設定電源省錢(qián)分析
● 2個(gè)參數影響節能
功率因數與轉換效率均能夠影響節能,簡(jiǎn)單地說(shuō),功率因素決定電源對市電的利用率,轉換效率決定有多少能源能夠真正被硬件使用,前者可以減輕電網(wǎng)負擔,后者真正為用戶(hù)節能。
轉換效率為什么重要呢?假設A電源轉換效率是75%,B電源轉換效率是85%,兩個(gè)電源額定功率均是450W,每天開(kāi)機滿(mǎn)載5小時(shí),B電源一年的省電量:[(450÷75%)-(450÷85%)]×5×365÷1000=128.8度電。國家規定的電費是0.52元/度,B電源每年可以節省67元人民幣!電源的3年保修期內就是201元,其實(shí)不僅僅是金錢(qián),轉換效率也會(huì )影響到靜音和使用壽命。
● 80%是效率及格標準
我們遵循80Plus認證標準來(lái)判定電源轉換效率與功率因素的優(yōu)劣。對國內電源市場(chǎng)不甚了解的用戶(hù)請看此文:一塊錢(qián)買(mǎi)幾瓦才劃算? 國內電源市場(chǎng)剖析;對80Plus有興趣的用戶(hù)請看此文:80Plus電源市場(chǎng)格局分析。
80Plus認證標準
80Plus是美國Ecos和EPRI兩個(gè)組織倡導的節能標準,規定了桌上型電腦及服務(wù)器的電源轉換效率在輸出功率為額定功率20%、50%、100%情況下的轉換效率,分為白牌、銅牌、銀牌、金牌認證。
● PBzone電源轉換效率測試設定
在PBzone電源測試中,我們把電源額定功率分為從10%到100%十種負載,記錄十種負載下的轉換效率。在把負載劃分給每路輸出時(shí),默認的情況下我們把+12V聯(lián)合輸出功率設定為85%,15%給+3.3V、+5V、+5VSB。如果電源的+12V聯(lián)合輸出無(wú)法達到額定功率的85%,則按照+12V聯(lián)合輸出與+3.3V5V聯(lián)合輸出的比例來(lái)分配。
靜音與散熱測試電源最奢侈屬性
● 散熱與靜音兩全代價(jià)高
電源的靜音與散熱效果其實(shí)都取決于風(fēng)扇轉速。風(fēng)扇轉速越低越靜音,但散熱性能越差;風(fēng)扇轉速越高噪音越高,散熱性能越好。廠(chǎng)商在設定風(fēng)扇轉速時(shí)首先考慮的是散熱問(wèn)題,因為散熱與電源壽命相關(guān),高溫會(huì )使電源壽命銳減,承諾的3年保修期很可能達不到,所以一般電源風(fēng)扇轉速都比較大,噪音普遍較高。
靜音電源是如何設計的呢?首先轉換效率必須足夠高,假設一個(gè)500瓦電源的轉換效率是80%,那就意味著(zhù)有100瓦電能會(huì )轉化成熱量,而如果轉換效率是90%的話(huà),就只有50瓦能量轉化成熱量,散熱工作量會(huì )降低一半!風(fēng)扇轉速自然可以放置較低水準,靜音隨之而來(lái)。
再者靜音電源內部還要使用高耐溫值元器件,只有使用較高耐溫值的元器件,電源才敢于無(wú)視稍高的溫度,大膽把風(fēng)扇轉速放低,但這種做法會(huì )帶來(lái)一定的成本。
● PBzone散熱與靜音測試
我們暫時(shí)無(wú)法測試噪音值,只能記錄電源風(fēng)扇轉速,以此來(lái)代表電源在各個(gè)負載下的靜音效果。
測試風(fēng)扇轉速時(shí),我們會(huì )記錄從10%到100%十種負載下的轉速,使用的儀器為光電轉速計;測試溫度時(shí),我們把萬(wàn)用表的溫敏電阻頭放置在電源后方出風(fēng)的最熱處,同樣記錄十種負載下的溫度。
市售的靜音電源是非常稀少的,因為高效率電源比較稀少,敢于犧牲壽命換取靜音效果的就更少了,所以真正的靜音電源往往具備80Plus銅牌或以上的轉換效率,內部使用優(yōu)秀元件的高端產(chǎn)品。
電源線(xiàn)材規格與全文總結展望
電源線(xiàn)材規格與內部用料解析很難統一成規范的測試標準,我們在下面列出常規做法:
● 電源線(xiàn)材測試設定
電源線(xiàn)材的屬性有三種:接口規格、接線(xiàn)長(cháng)度、線(xiàn)材用料。接線(xiàn)的長(cháng)度及接口我們會(huì )按照用途來(lái)做成圖表,接線(xiàn)用料則用照片說(shuō)明。
接線(xiàn)用料說(shuō)明
● 電源內部用料解析
電源內部用料剖析仍舊按照EMI濾波、高壓濾波、變壓器區、低壓濾波四部分來(lái)敘述。
內部用料設計
電源內部設計的實(shí)力其實(shí)在前面的轉換效率、電壓穩定、紋波方面可以體現出來(lái),不過(guò)內部用料還可以告訴我們其他一些東西,例如電源用料的余量可以看出品質(zhì)與壽命,做工細節可以看出工藝水準。
PBzone的理念是開(kāi)放與專(zhuān)業(yè)
PBzone測試規范的目的不是要與80Plus碰撞,事實(shí)上80Plus定位于效率規范,并且只會(huì )放出符合要求的電源測試數據,而PBzone則不同,我們會(huì )測試任何國內消費者可能接觸到的電源產(chǎn)品,我們不排除不過(guò)濾,僅僅是為了用測試數據還原一款電源的內在。
PBzone測試規范基于我們對電源行業(yè)的了解,在90%的DIYer都只知道額定功率與轉換效率的大環(huán)境下,普及與傳播電源常識是唯一有價(jià)值的事情,而圖形化的、直觀(guān)的測試數據是普通用戶(hù)了解電源的最好途徑,PBzone不只是要樹(shù)立標準,我們更專(zhuān)注于讓電源的一切都明明白白。
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